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AxTrax AVE: Kleine Achse mit großer Wirkung

Tags: Gastbeiträge, Null Emissionen, Elektromobilität, Effizienz, Technologie
Gerade in Städten müssen die Schadstoffemissionen sinken. ZF hat mit der Portalachse AxTrax AVE einen elektrischen Antrieb entwickelt, der den öffentlichen Nahverkehr sauberer gestaltet. Ein Gastbeitrag von Thomas Flehmer.
Thomas Flehmer, 30. Oktober 2018
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Thomas Flehmer ist Geschäftsführer und Redakteur der FM Autoportal GmbH. Dieser Beitrag erschien zuerst auf der Website des Unternehmens, www.autogazette.de
Fahrverbote und Tempolimits beherrschen derzeit den städtischen Verkehrsalltag. Berlin versucht, mit einzelnen Tempo-30-Zonen in der Innenstadt den Anstieg der Schadstoffemissionen zu vermeiden. ZF setzt dagegen am Fahrzeug selbst an und elektrifiziert die Busse des öffentlichen Nahverkehrs. „Die Portalachse AxTrax AVE ist eine Antwort, um einen Beitrag zur Elektromobilität im urbanen Bereich zu leisten“, sagt Gerhard Obermaier im Gespräch mit der Autogazette. Obermeier ist Leiter Strategische Entwicklung Achssysteme für Busse in der Division Nutzfahrzeugtechnik bei ZF. Das Antriebssystem ist für Stadtbusse mit einer Maximallast von 13 Tonnen konzipiert. Nahe der beiden Räder der Portalachse arbeitet je ein Elektromotor mit einer Leistung von jeweils 125 kW/170 PS und einem Drehmoment von jeweils 485 Newtonmeter bei Drehzahlen von bis zu 11.000 Umdrehungen pro Minute.

E-Maschine gerade einmal 165 Millimeter lang

E-Maschine gerade einmal 165 Millimeter lang

„Die E-Maschine der AxTrax AVE ist als hochdrehender Motor konzipiert“, sagt Obermaier. Aufgrund der „hohen Leistung durch Drehzahl“ könne der Motor kleiner dimensioniert werden und bietet so Vorteile bei der Integration der Elektromaschine. Gerade einmal 165 Millimeter in der Länge bei einem Durchmesser von 300 Millimeter misst die E-Maschine. „Durch die hohe Integration in den Radkopf der Achse lassen die identischen Schnittstellen einer konventionellen Antriebsachse realisieren. Dies ermöglicht eine Gleichteileverwendung der Achsaufhängungsteile, wie Lenker und Federträger, inklusive Luftfedern und Stoßdämpfer. Die mechanische Anbindung der Achse in den Fahrzeugaufbau ist identisch“, sagt der Experte aus dem ZF-Werk in Passau. Das schafft Synergieeffekte.
Die auf der Hinterachse niederflurig angebrachten Motoren schaffen aber auch Platz im Innenraum. So lassen sich die hinteren Sitzreihen individuell montieren und müssen sich nicht nach dem Einbau der Antriebsaggregate richten. Ein weiteres Plus für Obermaier: „Durch das innovative Konzept ist auch hinten ein durchgängiger barrierefreier Zustieg möglich.“ Für einen Stadtbus ein Muss.
„Die Portalachse AxTrax AVE ist eine Antwort, um einen Beitrag zur Elektromobilität im urbanen Bereich zu leisten.“
— Gerhard Obermaier, Leiter Strategische Entwicklung Achssysteme für Busse

AxTrax AVE spart bis zu 500 Kilogramm Gewicht ein

AxTrax AVE spart bis zu 500 Kilogramm Gewicht ein

Neben mehr Platz gibt es auch einen Spareffekt beim Gewicht. Gerade einmal 1220 Kilogramm wiegt die gesamte Achseinheit mit E-Maschinen, Lenkern, Federn und Dämpfern. Im Vergleich zu anderen Lösungen mit einem zentralen Elektromotor bedeutet die ZF-Lösung eine Gewichtsersparnis von 500 Kilogramm: 500 Kilogramm weniger, die bewegt werden müssen. Das spart auch Energie, die sich in mehr Reichweite umsetzen lässt.
Ebenso wertvoll ist die Variabilität der Portalachse. Laut Obermaier kann das System grundsätzlich mit allen Antriebskonzepten harmonieren, also als Hybrid gemeinsam mit einer Brennstoffzelle oder Batterie oder Oberleitung fungieren. Dies wird wohl nicht erfolgen, denn: „In der Praxis sehen wir eine zunehmende Fokussierung auf den rein elektrischen Antrieb, dann ausgeführt als batterie-elektrischer Antrieb.“
Mit der ZF Portalachse AxTrax AVE werden Busse elektrisch angetrieben.

Portalachse im Bus des Jahres unterwegs

Portalachse im Bus des Jahres unterwegs

„In Städten mit einer anspruchsvollen Topographie oder in Alpenregionen lassen sich bei Gelenkbussen beide Hinterachsen antreiben. Möglich ist dies durch die Nutzung identischer Schnittstellen der konventionellen Niederflurachsen“, so Obermaier.
Seit mehr als einem Jahr ist die Elektroportalachse in der Serienfertigung und wird bereits in mehreren Kommunen eingesetzt, darunter Stuttgart, Mannheim oder Bonn. Dabei ist das System nicht auf einen bestimmten Bushersteller beschränkt, sondern arbeitet bereits im Bozankaya Sileo Solobus und Gelenkbus ebenso wie im Urbino 12 electric – letzterer der aktuelle Bus des Jahres. Und auch bei einem weiteren Preisträger findet die AxTrax AVE demnächst Verwendung. Neu angekündigt wurde der Einsatz im Daimler Citaro, der 2013 zum Bus des Jahres gewählt wurde. Wer demnächst bei der Stadtrundfahrt den Eiffelturm ohne Dieselgeräusche bewundert, sitzt im elektrischen Sight-Seeing-Doppeldeckerbus von Ankai.
Mit AxTrax AVE bald lokal emissionsfrei in mehreren Grosstädten unterwegs: Der NewFlyer Xcelsior CHARGE.
Die ZF AxTrax AVE ist unterflurig verbaut.